专利名称：一种适合于x荧光多元素分析仪测量的防沉积节能载流装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种防沉积节能载流装置及方法，具体说是涉及一种适合于X荧光多元素分析仪测量的防沉积节能载流装置及方法。
背景技术：
我国冶金、有色金属、矿山、建材等众多领域的生产过程中，原料中各种元素的配比对产品质量起着关键的作用。目前基于专利技术“在流检测多元素分析装置及方法”(专利号:200710010105.5)的在流X荧光多元素分析仪器已经很好的实现了对料流的各组成元素含量的实时检测，摆脱了人工取样后再进行化学分析的烦琐程序，大大提高了生产效率。但是矿浆将磨细至一定粒度要求的矿石颗粒和浸取剂水溶液按一定的液固比调制而成的，在静止或流动缓慢的时候容易发生沉积，而且在平缓流动时还导致矿浆的浓度并不均匀，即矿浆的上层密度比下层密度要小。因此在流X荧光多元素分析仪器在测量的同时，还采用搅拌器对矿浆进行搅拌，使矿浆混匀且不发生沉积。目前的状况是
在仪器的实际应用中，由于被分析的矿浆浓度变化范围很大，导致虽然在流槽中设有搅拌器，但是其转速只能为固定值，不能根据矿浆的浓度变化而随之调节，导致当矿浆浓度过高时依然会产生沉积，而当矿浆浓度过低时又浪费能源。
发明内容
本发明针对现有在流X荧光多元素分析仪器在应用中所存在的缺陷，提出一种针对工业在流X荧光多元素分析仪器在应用中能够防止矿浆沉积的、有效节能的装置及方法。本发明所采用的技术方案是:
流槽24中装有前档板23及后档板8，将流槽24分隔成进矿仓25、测量仓26及排矿仓27三个空间，其中进矿仓25与测量仓26之间在后档板8的下方连通，测量仓26与排矿仓27之间在前挡板23的上方连通。在进矿仓25的侧面位置制有进料管9。在测量仓26的底部中心位置制有排料口 10，并且测量仓26及进矿仓25的整个底面成两边高、中间低的形状，排料口 10处于测量仓26及进矿仓25的整个底面最低的位置。排料口 10平时封堵，其作用是当矿浆断流时，可以通过打开排料口 10将测量仓26及进矿仓25中的淤矿排空。在排矿仓27的底部制有出料管11。前挡板23的顶部向排矿仓27方向弯折，在前挡板23的上方分别装有一定高度的左橡胶挡板21和右橡胶挡板22。在流槽24上方固定有探测腔体1，在探测腔体I的头部中固定有放射源及X射线探测器。探测腔体I的头部深入到测量仓26中，并低于前挡板23的上沿，保证能够浸入在矿浆中。在流槽24上方固定有搅拌电机4，搅拌电机4接有长竿3，在长竿3的底端装有叶轮2，当搅拌电机4转动时将通过长竿3带动叶轮2在处于测量仓26中的探测腔体I的下方空间中旋转。本发明的具体应用方法是:
当矿浆由进料管9流入流槽24，按箭头所示方向，先流经进矿仓25，然后从后档板8的下方流入测量仓26，再从前挡板23的上方及左橡胶挡板21和右橡胶挡板22之间的区域溢流入排矿仓27，最后由出料管11流出流槽24。由于连通器的原理，矿浆将淹没探测腔体I的头部以及叶轮2。矿浆在测量仓26中的流动方向是从下向上，并在叶轮2的搅拌作用下，充分混合均匀。探测腔体I的头部中固定的X射线探测器的信号通过信号电缆传输给多道能谱仪5。多道能谱仪5将接收到的信号转化为能谱后通过信号电缆传输给工控机6。工控机6对接收到的能谱进行寻峰、定道址(确定能量)、峰面积求和、扣除相应本底等相应处理后，计算出放射源射线散射峰面积Stl，具体计算Stl的方法在专利技术“在流检测多元素分析装置及方法”(专利号:200710010105.5)的公开文件中已有说明，已经是目前的公知技术。由于矿浆浓度与放射源射线散射峰面积Stl存在线性关系，因此工控机6可以根据放射源射线散射峰面积Stl计算得到合适的搅拌电机转速P (单位:转/分钟)。工控机6通过信号电缆将搅拌电机转速P传输给电气控制柜7，电气控制柜7调节搅拌电机4的转速为P。通过放射源射线散射峰面积Stl计算得到搅拌电机转速P的公式为:
式中:P为搅拌电机转速，单位为“转/分钟” A为放射源射线散射峰面积；A、B、C为经验系数，这些系数的确定，可以在实际应用过程中逐步调整，直至达到一个满意的效果为止。本发明的有益效果是:
矿浆在测量仓26中上返，以及叶轮2的搅拌作用，可以解决矿浆浓度分层的问题，混合均匀的矿浆使得在流X荧光多元素分析仪器的检测结果更加准确。当矿浆断流时，可以通过打开排料口 10将测量仓26及进矿仓25中的淤矿排空，避免矿浆在测量仓26及进矿仓25中沉积成为死矿。搅拌电机的转速根据矿浆的浓度变化随时调整，当矿浆浓度升高时随之提高转速避免产生沉积，而当矿浆浓度降低时随之减小转速可以节约能源。
图1是本发明的装置结构示意图 图2是流槽的俯视图
图中:1探测腔体，2叶轮，3长竿，4搅拌电机，5多道能谱分析仪，6工控机，7电气控制柜，8后挡板，9进料管，10排料口，11出料管，21左橡胶挡板，22右橡胶挡板，23前挡板，24流槽，25进矿仓，26测量仓，27排矿仓。
具体实施例方式结合附图详细说明本发明的装置结构和使用方法。如图1及图2所示，流槽24中装有前档板23及后档板8，将流槽24分隔成进矿仓25、测量仓26及排矿仓27三个空间，其中进矿仓25与测量仓26之间在后档板8的下方连通，测量仓26与排矿仓27之间在前挡板23的上方连通。在进矿仓25的侧面位置制有进料管9。在测量仓26的底部中心位置制有排料口 10，并且测量仓26及进矿仓25的整个底面成两边高、中间低的形状，排料口 10处于测量仓26及进矿仓25的整个底面最低的位置。排料口 10平时封堵，其作用是当矿浆断流时，可以通过打开排料口 10将测量仓26及进矿仓25中的淤矿排空。在排矿仓27的底部制有出料管11。前挡板23的顶部向排矿仓27方向弯折，在前挡板23的上方分别装有一定高度的左橡胶挡板21和右橡胶挡板22。在流槽24上方固定有探测腔体1，探测腔体I的头部深入到测量仓26中，并低于前挡板23的上沿，保证浸入在矿浆中。在流槽24上方固定有搅拌电机4，搅拌电机4接有长竿3，在长竿3的底端装有叶轮2，当搅拌电机4转动时将通过长竿3带动叶轮2在处于测量仓26中的探测腔体I的下方空间中旋转。当矿浆由进料管9流入流槽24，按箭头所示方向，先流经进矿仓25，然后从后档板8的下方流入测量仓26，再从前挡板23的上方及左橡胶挡板21和右橡胶挡板22之间的区域溢流入排矿仓27，最后由出料管11流出流槽24。由于连通器的原理，矿浆将淹没探测腔体I的头部以及叶轮2。矿浆在测量仓26中的流动方向是从下向上，并在叶轮2的搅拌作用下，充分混合均匀。在探测腔体I的头部中固定有放射源及X射线探测器。X射线探测器的信号通过信号电缆传输给多道能谱仪5。多道能谱仪5将接收到的信号转化为能谱后通过信号电缆传输给工控机6。工控机6对接收到的能谱进行寻峰、定道址(确定能量)、峰面积求和、扣除相应本底等相应处理后，计算出放射源射线散射峰面积Stl，具体计算Stl的方法已经是目前的公知技术。由于矿浆浓度与放射源射线散射峰面积Stl存在线性关系，因此工控机6可以根据放射源射线散射峰面积Stl计算得到合适的搅拌电机转速p (单位:转/分钟)。工控机6通过信号电缆将搅拌电机转速p传输给电气控制柜7，电气控制柜7调节搅拌电机4的转速为P。通过放射源射线散射峰面积Stl计算得到搅拌电机转速p的公式为:
式中:P为搅拌电机转速，单位为“转/分钟” A为放射源射线散射峰面积；A、B、C为经验系数，这些系数的确定，可以在实际应用过程中逐步调整，直至达到一个满意的效果为止。电气控制柜7调节搅拌电机4转速的方法有很多，属于目前的公知技术，是有经验的电气工程师可以掌握的，具体可以通过常规的PLC或单片机再配合以变频器的途径来实现。应用实例:
流槽、圆柱滑轨、摆杆、取样漏斗、框架、防护罩等为委托机械加工单位定制。搅拌电机选用可调速的常规三相异步电机。经过在某选矿厂的实际应用，设置参数如下:
A=0.03 ；
B=3.7 ； C=I I。
权利要求
1.一种适合于X荧光多元素分析仪测量的防沉积节能载流装置，以及多道能谱分析仪、工控机、电气控制柜，其特征是: 流槽中装有前档板及后档板，将流槽分隔成进矿仓、测量仓及排矿仓三个空间，其中进矿仓与测量仓之间在后档板的下方连通，测量仓与排矿仓之间在前挡板的上方连通，在进矿仓的侧面位置制有进料管，在测量仓的底部中心位置制有排料口，并且测量仓及进矿仓的整个底面成两边高、中间低的形状，排料口处于测量仓及进矿仓的整个底面最低的位置，在排矿仓的底部制有出料管，在前挡板的上方分别装有一定高度的左橡胶挡板和右橡胶挡板； 在流槽上方固定有探测腔体，在探测腔体的头部中固定有放射源及X射线探测器，探测腔体的头部深入到测量仓中，并低于前挡板的上沿，保证能够浸入在矿浆中；在流槽上方固定有搅拌电机，搅拌电机接有长竿，在长竿的底端装有叶轮。
2.根据权利要求1的一种适合于X荧光多元素分析仪测量的防沉积节能载流装置，其特征在于:当搅拌电机转动时将通过长竿带动叶轮在处于测量仓中的探测腔体的下方空间中旋转。
3.应用权利要求1的一种适合于X荧光多元素分析仪测量的防沉积节能载流装置的使用方法，其特征是: X射线探测器的信号通过信号电缆传输给多道能谱仪；多道能谱仪将接收到的信号转化为能谱后通过信号电缆传输给工控机；工控机对接收到的能谱进行处理后计算出放射源射线散射峰面积S0,工控机根据放射源射线散射峰面积Stl计算得到合适的搅拌电机转速P(单位 转/分钟)，工控机通过信号电缆将搅拌电机转速P传输给电气控制柜，电气控制柜调节搅拌电机的转速为P ; 通过放射源射线 散射峰面积Stl计算得到搅拌电机转速P的公式为: 式中:P为搅拌电机转速，单位为“转/分钟” A为放射源射线散射峰面积；A、B、C为经验系数。
全文摘要
本发明涉及一种适合于X荧光多元素分析仪测量的防沉积节能载流装置及方法。流槽中装有前档板及后档板，将流槽分隔成进矿仓、测量仓及排矿仓三个空间，其中进矿仓与测量仓之间在后档板的下方连通，测量仓与排矿仓之间在前挡板的上方连通，使矿浆在测量仓中由下向上流动。在测量仓的底部中心位置制有排料口，排料口平时封堵，其作用是当矿浆断流时，可以通过打开排料口将测量仓及进矿仓中的淤矿排空。流槽的上方固定有探测腔体和搅拌电机，通过对探测腔体中探测器测量信号处理后获得与矿浆浓度成线性关系的放射源射线散射峰面积S0，并根据S0调节搅拌电机转速。
文档编号G01N23/223GK103149231SQ201210455079
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者张伟, 佟超, 李剑锋, 龚亚林, 周洪军, 尹兆余, 陈树军, 于海明, 张建, 赵龙, 魏晓云, 刘永超, 毕然, 刘业绍 申请人:丹东东方测控技术有限公司